Nanotechnologie: Chancen und Risiken der „Zwergenwelt"

Nanotechnologie wird mit ihren beeindruckenden Möglichkeiten häufig als die Zukunftstechnologie schlechthin bezeichnet. Produkte wie Sportsocken mit Silberionen, Sonnencremes mit Titan- und Zinkpartikeln oder Autoreifen mit winzigen Silizium- und Rußteilchen haben längst in unseren Alltag Einzug gefunden, die Palette zukünftiger Einsatzgebiete umfasst auch Lebensmittelverpackungen oder sogar Lebensmittel selbst.


Was verbirgt sich hinter dem Begriff Nanotechnologie?

Der Wortteil „Nano“ stammt aus dem Griechischen und bedeutet „Zwerg“. Nanotechnologie bezeichnet Verfahren, bei denen Strukturen mit einer Größe von etwa 100 Nanometern genutzt werden. Ein Nanometer (abgekürzt 1 nm) entspricht einem Milliardstel Meter bzw. dem millionsten Teil eines Millimeters.
Durch die sehr kleinen Strukturen ändern sich die physikalischen und chemischen Eigenschaften der Materialien. Die Oberflächen werden sehr viel größer, chemische und physikalische Vorgänge laufen schneller und effektiver ab als bei den bisherigen Materialien.


Wo wird Nanotechnologie bisher genutzt und welchen Nutzen haben wir davon?

Nanotechnologie begegnet uns im täglichen Leben schon in vielfältiger Weise.

Socken und Sportbekleidung werden mit keimtötenden Silberionen oder nanoskaligem (d. h. Größe im Nanobereich) Silber ausgerüstet, um die Bildung unangenehmer Gerüche zu verhindern. Die Wirksamkeit von Sonnenschutzcremes wird durch Zusatz von winzigen Titan- und Zinkpartikeln verbessert. In Autoreifen verarbeitet verringern Nanoteilchen den Rollwiderstand und sparen dadurch bis zu 10 % Kraftstoff.

Im Lebensmittelbereich wird ebenfalls bereits intensiv mit und über Nanotechnologie geforscht.
So können Nanoteilchen in der Verpackung die Lichtdurchlässigkeit herabsetzen und den Inhalt dadurch besser schützen. Sie können als Sensoren registrieren, ob das Produkt im Laufe seiner Lagerung zu warm oder zu kalt geworden ist oder ob sich schon Verderbnisprodukte gebildet haben.
Mittels Nanotechnolgie hergestellte winzige Röhrchen können sehr effektiv Trinkwasser reinigen.
Besonders im Bereich der funktionellen Lebensmittel sehen die Forscher zumindest theoretisch zahlreiche Möglichkeiten, mit Hilfe der Nanotechnologie maßgeschneiderte Produkte herzustellen. So könnten Wirkstoffe, wie Vitamine oder Omega-3-Fettsäuren, mit Hilfe von speziellen nanoskaligen Kapseln an genau den richtigen Stellen im Körper freigesetzt und wirksam werden. Nano-Fettteilchen könnten in die Zellen geschleust werden und dort einen Botenstoff freisetzten, der Sättigung signalisiert.
Noch sind direkte Anwendungen bei Lebensmitteln mehr oder weniger Zukunftsmusik, konkrete Beispiele für Nanotechnologie im Lebensmittelbereich sind in Deutschland bisher zumindest nicht bekannt. Allerdings wird z. B. das als Rieselhilfe in pulvrigen Lebensmitteln wie Kaffeeweißer eingesetzte Siliziumdioxid auch schon in Form von Nanopartikeln angeboten. Ebenso wird an Beschichtungen aus Titandioxid in Nanogröße gearbeitet, mit denen Fleisch, Käse, Obst oder Süßwaren überzogen werden können, um diese dadurch haltbarer zu machen.


Welche Probleme werden gesehen?

In der Öffentlichkeit wird die Nanotechnologie bei weitem nicht so intensiv und negativ diskutiert wie z. B. die Grüne Gentechnik. Vor allem im technischen Bereich (Autolacke, Sportgeräte, Fleck abweisende Textilien) und für medizinische Zwecke wird die Nanotechnologie von vielen Verbrauchern befürwortet.

Es gibt aber durchaus einige kritische Stimmen, die vor noch nicht absehbaren Langzeitfolgen von Nanopartikeln für die Gesundheit warnen.
Die Kritiker bemängeln vor allem, dass es bisher viel zu wenig Forschung über mögliche Risiken der neuen Technologie gibt. Das liegt auch daran, dass überhaupt nicht klar ist, wo welche Nanopartikel schon eingesetzt werden und wo nicht. Deshalb fordern Verbraucherschützer ein Melderegister für Nanopartikel und eine Kennzeichnung aller Produkte, bei denen Nanotechnologie zum Einsatz kommt. Der BUND hat deshalb im vergangenen Dezember eine Datenbank mit Produkten veröffentlicht, in denen Nano-Materialien enthalten sind.
Bedenken bestehen vor allem, dass Nanopartikel über die Lunge oder über den Verdauungstrakt ins Blut gelangen und dort Gesundheitsschäden verursachen könnten. Die Partikel können sogar die Blut-Hirn-Schranke überwinden. Dies kann zwar einerseits nützlich sein für die zielgerichtete Verabreichung von Medikamenten, mögliche negative Folgen eines unbeabsichtigten Übertritts in das Zentralnervensystem sind bisher allerdings noch nicht erforscht.
Kritisch werden hier z. B. so genannte Kohlenstoffnanoröhren gesehen, die in Tennisschlägern oder Lithiumakkus die Materialeigenschaften verbessern. Normalerweise sind diese Nanoröhrchen fest im Produktmaterial eingebunden und es besteht nach derzeitigem Kenntnisstand keine Gefahr für die Gesundheit. Allerdings sehen Fachleute dann eine Gefährdung, wenn die Produkte wieder entsorgt werden müssen, dann könnten die Nanoröhren frei gesetzt werden und über die Atemwege unbeabsichtigt in den menschlichen Organismus gelangen.
Der BUND berichtet von Studien, in denen mögliche zellschädigende oder Krebs erregende Wirkungen verschiedener Nanopartikel, wie Nano-Siliziumdioxid oder Nano-Titandioxid festgestellt wurden.
Das Bundesinstitut für Risikobewertung (BfR) stellt fest, dass die für die technologischen Zwecke sehr günstige Eigenschaft der Nanomaterialien, ein sehr günstiges Oberflächen-zu-Volumen-Verhältnis zu haben, sich prinzipiell nachteilig auf die menschliche Gesundheit auswirken kann. Immer dann, wenn freigesetzte Partikel in den Körper gelangen, sich dort feinst verteilen und in den verschiedenen Organen anreichern, können sie wegen ihrer großen Reaktionsfreudigkeit möglicherweise auch Schäden anrichten.

Bisher ist wissenschaftlich aber noch nicht abschließend geklärt, ob und welche Risiken von Nanomaterialien oder Produkten, die Nanomaterial enthalten, ausgehen. Die Forschung geht weiter.


Quellen





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